智能交通系统

智能运输系统18661748618卢晓[e-mail]智能运输系统一、智能运输系统的产生及发展1、日益严重的交通问题美国德州运输研究所研究美国39个主要城市，估算每年因交通阻塞而造成的经济损失约为410亿美元，12个大城市每年的损失均超过10亿美元；预测到2020年，因事故造成的经济损失每年将超过1500亿美元。北京市2003年的统计，全市一氧化碳污染中的63.36%,碳氢化合物污染中的73.54%,氮氧化物污染中的35.19%，均来自汽车排放的尾气；北京市统计局2003年11月发布的调查结果显示，在接受调查的两千户居民中，有六成以上的人每天上下班经常遇到堵车状况。智能运输系统美国1976年－1997年，每年车辆的总里程以77%的速度上升，而同期道路建设里程的增长速度仅仅为2%，靠单纯的路网基础设施建设远远不能满足交通量的增长。智能交通系统（ITS）逐渐发展起来，成为解决交通问题的必有之路2、智能交通系统的定义目前，美，日，欧三大阵营，美国处于领先地位。智能交通系统目前尚无统一的、严格的定义，一方面是因为，不同的研究者从不同的角度考虑，对智能交通系统的认识不同；另一方面，智能交通系统本身正处于迅速发展时期，其内涵和外延都处于变化之中。智能运输系统ITS美国的网站上对ITS的定义智能交通系统，是由一系列以有线和无线为基础的信息、控制和电子技术构成。当将这些技术集成到交通系统基础设施和车内时，这些技术帮助监视和管理交通流、减少拥挤、为出行者提供可选路线、提高生产性、保障安全、节约时间和费用。智能交通向职业交通工程师提供收集、分析和归档管理交通高峰时间系统性能相关数据的工具。有了这些数据，就能够提高交通管理运营者对交通事件、恶劣气候或其他容量限制事件的应对能力。智能运输系统中国智能交通系统体系框架研究报告中对智能交通系统给出了如下定义：在较完善的基础设施（包括道路、港口、机场和通信等）之上，将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和系统综合技术有效地集成，并应用于地面运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的、实时、准确、高效的运输系统[10]。智能运输系统智能运输系统3、国外ITS的研究历程（1）美国20世纪60年代，美国进行了电子路径诱导系统研究（ElectronicRouteGuidanceSystem，ERGS）。80年代中期，加利福尼亚交通部门研究的PATHFINDER系统获得成功，美国才开始大力发展智能交通系统，在全国展开了智能化车辆－道路系统（IntelligentVehicle-HighwaySystem，IVHS）方面的研究。1990年美国运输部成立了智能车辆道路系统组织（IVHS）。1991年美国国会通过了“综合地面运输效率法案”（IntegratedSurfaceTransportationEfficiencyAct，ISTEA），又称“冰茶法案”，把开发研究智能化车辆－道路系统作为国策并给予充足的财政支持。1992年由美国运输部、联邦顾问委员会和全国智能交通系统联合制定了“智能交通系统”发展战略计划。1993年，美国交通部正式启动了ITS体系框架开发计划，目的是开发国家ITS体系框架，用来指导ITS产品和服务的配置。1994年IVHS更名为ITSAmerica（IntelligentTransportationSocietyofAmerica），这是一个非盈利性组织，主要宗旨是帮助并加速智能运输系统在政府和民间企业的发展，协会成员来自民间企业、学术单位、环保团体及各级政府相关单位，参与面十分广泛，从而有力地促进了美国智能运输系统研究的发展。1995年2月，美国开始开发统一的国家ITS体系框架（NationalArchitectureforITS）。智能运输系统1997年1月，美国运输部公布了美国国家ITS框架，即第一版。1998年又公布了修订后的第二版国家ITS体系框架。1999年公布了第三版国家ITS体系框架。2003年公布的ITS框架，包括8个基本体系，33个用户服务功能，85个市场包。目前，美国在智能公共交通领域独树一帜，己建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理技术等四大系统及多个子系统及技术规范标准。智能运输系统（2）日本日本ITS研究的一个显著特点就是政府的各部门共同参与，密切合作，在官民协力的基础上共同推进ITS的研究和开发。1973年日本国际贸易和工业省开始了“车辆综合交通控制系统”（ComprehensiveAutomobileControlSystem，CACS）的研究，这被认为是日本最早的ITS项目。1984年开始，在日本建设省的主持下开始了“路车间通信系统”（RoadAutomobileCommunication，RACS）的研究。1987年开始，日本警视厅主持下成立了“先进的车辆交通信息与通信系统”（AdvancedMobileTrafficInformationandCommunicationSystem，AMTICS）研究小组，开展对AMTICS的研究。智能运输系统智能运输系统1991年日本政府组织了包括警视厅、通产省、运输省、邮政省和建设省，以及一些学术团体和个体企业，集中RACS和AMTICS的成果，开始研发“车辆信息与通信系统”（VehicleInformationandCommunicationSystem，VICS）。同时，警视厅也于1991年，在AMTICS的基础上开发了“新交通管理系统”（UniversalTrafficManagementSystem，UTMS）。1994年日本成立了“智能型车辆道路及交通协会”（VehicleRoadandTrafficIntelligentSociety，VERTIS），其主要工作是推动ITS的开发和研究，于各企业及学术机构间联合和协调一些技术上的问题，以及支持ITS的相关标准化活动等。智能运输系统日本的ITS推动委员会由政府的5个部门于1993年组成，该组织于1995年制定了推动日本ITS发展的基本原则和方针，并于1996年完成了日本综合发展规划，作为日本发展ITS的蓝图。目前日本的ITS研究与应用开发工作主要围绕汽车信息和通信系统VIC、不停车收费系统（ElectronicTollCollection，ETC）和先进道路支援系统（AdvancedHighwaySystem，AHS）三个方面进行。此外，日本还积极展开了自动高速公路AHS的研究。智能运输系统（3）欧盟此外，在1991年末由欧洲各成员国的相关制造业、汽车业、通讯业，以及学术、研究机构和政府部门共同成立了“欧洲道路交通通信技术应用促进组织”（EuropeanRoadTransportTelematicsImplementationCoordinationOrganization，ERTICO），该组织负责监督和协调欧洲ITS研究、发展和实施。近年来，欧盟委员会推进的以实现多方式信息服务为目的横贯欧洲的交通信息服务网络，这是欧洲ITS持续发展的关键（4）中国我国智能交通系统的研究起步较晚，20世纪80年代后期，我国开始ITS的基础性研究工作，主要包括优化道路交通管理、交通信息采集、驾驶员考试系统、车辆动态识别等。从90年代开始，中国政府的有关部门对ITS的研究发展逐渐给予了高度的重视。1997年我国召开了“97北京智能交通系统发展趋势国际学术研讨会”。1998年，国际标准化组织交通与控制技术委员会ISO/TC204中国委员会正式成立，该委员会的主要任务是积极推进中国ITS的标准化。智能运输系统国家计委在1999年4月的科技立项会议中将ITS列为100个重点科研领域之一，并指出“ITS近期的产业化重点是加快发展先进的交通管理系统、道路交通信息及服务系统、高速公路通信监控及紧急事件处理和救援系统、不停车收费系统”。1999年11月国家科技部批准成立国家智能交通系统工程技术研究中心。该中心的主要目标是以国民经济、行业和市场的需求为导向，针对智能交通系统存在的重大技术问题，对有市场价值的重要应用科技成果进行共性技术、关键技术的后续工程化、产业化及系统集成的研究开发。智能运输系统国家科技部于2000年会同其他相关部门成立了全国ITS协调指导小组及办公室，并成立了ITS专家咨询委员会。同年组织全国交通运输领域专家起草中国智能运输系统体系框架，目前已经完成。目前我国已经建立或正在研究的智能交通系统主要有：交通信号控制系统；交通监视系统；交通管理系统；交通信息动态显示系统；交通诱导系统；交通运输安全报警系统；驾驶员考试系统；交通事故快速勘查系统；电子收费系统等。智能运输系统二、智能交通系统的研究内容1、国外智能交通系统的研究内容（1）据美国2003年公布的ITS体系，美国ITS研究的主要内容包括8个基本系统、33个用户服务功能，以及85个市场包。如表1.1所示为美国ITS的用户服务领域和服务功能。（2）日本对ITS的研究主要有：①旅行、道路交通、驾驶信息提供系统；②自动收费系统；③安全驾驶支援系统；④交通管理的最优化；⑤道路交通管理高效化；⑥先进的公共交通系统；⑦运营车辆的高效化；⑧行人引导系统；⑨紧急车辆支援系统。智能运输系统（3）欧洲对ITS的研究主要是以车辆的研究开发为主体的PROMETHEUS计划和以道路基础设施为开发主体的DRIVE研究计划。概况起来，欧洲ITS的研究内容主要有：①交通管理；②出行前信息；③行程中信息；④车辆控制；⑤货物及车队管理；⑥自动收费。2、我国智能交通系统的研究内容目前我国已经建立或正在研究的智能交通系统主要有：交通信号控制系统；交通监视系统；交通管理系统；交通信息动态显示系统；交通诱导系统；交通运输安全报警系统；驾驶员考试系统；交通事故快速勘查系统；电子收费系统等。智能运输系统智能运输系统服务领域服务服务（英文）出行和交通管理出行前信息Pre-TripTravelInformation途中驾驶员信息En-RouteDriverInformation线路诱导RouteGuidance合乘与预约RideMatchingandReservation出行者服务信息TravelerServicesInformation交通控制TrafficControl事件管理IncidentManagement出行需求管理TravelDemandManagement尾气排放检测与减轻EmissionsTestingandMitigation公路铁路交叉口Highway-RailIntersection公共交通管理公共交通管理PublicTransportationManagement途中公交信息En-RouteTransitInformation个性化公共交通PersonalizedPublicTransit公交出行安全PublicTravelSecurity电子付费电子付费服务ElectronicPaymentServices美国ITS的用户服务领域和服务功能智能运输系统商用车运营商用车电子通关CommercialVehicleElectronicClearance自动路侧安全检测AutomatedRoadsideSafetyInspection车载安全监视On-BoardSafetyandSecurityMonitoring商用车辆管理CommercialVehicleAdministrativeProcesses危险品安全和事件响应HazardousMaterialSecurityandIncidentResponse商用车队管理FreightMobility紧急事件管理紧急事件通告与个人安全EmergencyNotificationandpersonalSecurity紧急车辆管理EmergencyVehicleManagement事故的响应和评估DisasterResponseandEvacuation先进的车辆安全系统纵向避撞Lon